Nieuwe Universiteitsgebouw VU Amsterdam - Paal-plaat-fundering
Chargement dans ... 3
1 sur 7
Top clipped slide
NU.VU & Campusplein - Geoptimaliseerde bouwput, paal-plaatfundering en uitgebreide monitoring
3 Nov 2022•0 j'aime
0 j'aime
Soyez le premier à aimer ceci
afficher plus
•30 vues
vues
Nombre de vues
0
Sur Slideshare
0
À partir des intégrations
0
Nombre d'intégrations
0
Télécharger pour lire hors ligne
Signaler
Ingénierie
Artikel in vakblad Geotechniek (2021) over NU.VU + Campusplein in Amsterdam. Beschrijving van het ontwerp van de parkeergarage met focus op de geoptimaliseerde bouwput, paal-plaat-fundering en uitgebreide monitoring.
NU.VU & Campusplein - Geoptimaliseerde bouwput, paal-plaatfundering en uitgebreide monitoring
Ir. Thomas Lankreijer
ABT
Ir. Martijn Apon
ABT
Ir. Ruud Arkesteijn
Mobilis TBI,
voorheen ABT
De nieuwbouw
In opdracht van de Vrije Universiteit Amsterdam is
door Bouwcombinatie Campusplein, bestaande uit
Boele & van Eesteren en Visser & Smit Bouw,
Nieuwbouw Universiteitsgebouw Campusplein
(NU.VU) verwezenlijkt. Het gebouw is gefaseerd in
gebruik genomen vanaf eind 2019. De nieuwbouw
is geprojecteerd op de VU-campus te Amsterdam
ten zuiden van de De Boelelaan en omvat een 3-
laagse ondergrondse parkeergarage Campusplein
en een bovenbouw bestaand uit 7 tot 12 bouw-
lagen.
De oppervlakte van de parkeerkelder bedraagt
circa 95 x 75 m2 met een regelmatig bouwstramien
van overwegend 14,4 m. De tussenvloeren van
de parkeergarage zijn opgebouwd uit kanaalplaat-
vloeren met een druklaag. De -3 vloer en kelder-
wanden van de parkeergarage bestaan uit in het
werk gestorte betonconstructies. De keldervloeren
hebben in de eindsituatie een stempelfunctie voor
de kelderwand. Een doorsnede van het construc-
tieve BIM model is weergeven in figuur 1.
Bodemgesteldheid en
grondwatersituatie
Het gemiddelde maaiveldpeil van het bouwterrein
bedraagt NAP-0,5 m. De bodemopbouw kenmerkt
zich door een typisch Amsterdams profiel, met een
zandaanvulling van circa 3,0 m bovenop een pakket
slappeHolocenebodemlagentotcircaNAP-11,5m.
Hieronder bevindt zich het draagkrachtige Pleisto-
cene grondpakket bestaand uit vast tot zeer vast
gepakte zandlagen van respectievelijk de formatie
van Boxtel, Drenthe en Urk tot een diepte van
NAP-60 m. Tussen NAP-15 m en NAP-22 m komen
insluitingen voor met dunne klei- en silthoudende
lagen als restanten van de Eem formatie. Diepe
tussenkleilagen worden aangetroffen op een
diepte van NAP-60 m tot NAP-64 m (formatie van
Sterksel) en van NAP-74 m tot NAP-77 m (formatie
van Waalre). Een representatieve sondering is
weergegeven in figuur 2.
Omgeving
De bouwlocatie wordt omringd door universiteits-
gebouwen, het energiegebouw, wegen, een tram-
baan alsook kabels en vitale leidingen, met name
langs de De Boelelaan. Binnen het invloedsgebied
liggen ook laboratoria en andere trillingsgevoelige
objecten. Om deze redenen zijn alleen geluids- en
trillingsarme bouwtechnieken toegepast.
Aan de noordzijde van de bouwkuip langs de De
Boelenlaan is voorafgaand aan de bouwwerkzaam-
heden een omvangrijke en relatief diepe kabels-
en leidingenstrook aangelegd. Naast deze strook
is er ook een tweetal hoofdwaterleidingen van
26
GEOTECHNIEK
NIEUW UNIVERSITEITSGEBOUW
NU.VU CAMPUSPLEIN AMSTERDAM
GEOPTIMALISEERDE BOUWPUT, PAAL-PLAATFUNDERING
EN UITGEBREIDE MONITORING
JUNI 2021
Figuur 2 –
Representatieve
sondering NU.VU.
Figuur 1 – Doorsnede constructief BIM-model over het
Nieuwe Universiteitsgebouw en 3-laagse parkeergarage
inclusief damwanden, onderwaterbeton en ankerpalen.
Ing. Ed Smienk
ABT
27
GEOTECHNIEK JUNI 2021
SAMENVAT TING
Bij de VU Amsterdam aan de De Boelelaan is een omvangrijk nieuw onder-
wijsgebouw gerealiseerd. De nieuwbouw is voorzien van een diepe kelder,
uitgevoerd met plaatselijk gewapend onderwaterbeton en een geoptimaliseerd
stempelraam. Er is een bijzondere paal-plaatfundering toegepast waarbij onder
de plaat alleen verticale ankerpalen zijn geplaatst. Dit heeft geleid tot een
substantiële besparing in kosten en bouwtijd. Bovendien heeft er tijdens de
uitvoering alsook in de gebruikssituatie een uitgebreide monitoring plaatsge-
vonden van onder meer verticale deformaties van zowel belendingen, terrein,
kabels en leidingen alsook de keldervloer. Ook is de horizontale vervorming
van de damwanden intensief gemeten. In dit artikel worden het ontwerp en
de uitvoeringswijze van de fundering en bouwput beschreven en wordt ingegaan
op de bevindingen vanuit de monitoring.
Waternet aanwezig op een afstand vanaf 17 m
vanaf de bouwput.
Principe bouwkuip
Vanwegedebinnenstedelijkeomgeving,degewenste
omvang en diepte van de kelder en het ontbreken
van een betrouwbare diepe waterafsluitende laag
is gekozen voor een gesloten bouwputprincipe met
overwegend tijdelijke stalen damwanden, stempel-
constructies en onderwaterbeton (OWB). Een 2-
laagse bouwkuip zou voldoende parkeerplaatsen
bieden, maar uit een “ABT-Quickscan Ondergronds
bouwen” bleek een 3-laagse variant economisch
veel aantrekkelijker te zijn. Dit komt o.a. doordat
met een 3-laagse kelder een paal-plaatfundering
mogelijk werd op het Pleistocene zand. In overleg
met de opdrachtgever is uiteindelijk voor de diepe
variant gekozen.
Voor de verankering van de OWB-vloer zijn anker-
palen in de regel het meest efficiënt. Door de grote
diepte van de bouwkuip (hogere stempeldruk-
kracht) én het rekenen met de herziene
CUR77:2014 kon de OWB-vloer efficiënt worden
ontworpen zonder toevoeging van staalvezels. De
vloer heeft een dikte van 0,9 m en het overwegend
regelmatigeankerpalenstramienisgeoptimaliseerd
tot afstanden van 2,88 m. Hierdoor kon worden
volstaan met ‘slechts’ 934 GEWI-palen; puntniveau
NAP-28,5 m à 31,5 m.
Vanwege de belendende gebouwen en openbare
ruimte was het niet mogelijk om de damwanden
buiten de bouwput te verankeren. Derhalve is
voorzien in een stempeling. De overspanning van
de stempeling was dermate groot dat er knik-
verkorters en verticale ondersteuningen nodig
waren in de vorm van tijdelijke stalen buispalen
(systeem Tubex) in de middenzone, zie figuur 3,
figuur 4 en figuur 5. In combinatie met de OWB-
vloer kon worden volstaan met één stempelraam.
De bouwcombinatie heeft het bouwkuipontwerp
verder geoptimaliseerd door het stempelraam
gefaseerd aan te brengen. In eerste instantie is
er een stempelraam voorzien op een niveau van
NAP-1,2 m ter plaatse van de damwand, hellend
afgeschoord op de dieper, op niveau NAP-3,5 m,
gelegen middenzone. Vervolgens is er rond de
middenzone een tweede, horizontale stempelrij in
den droge aangebracht en voorgespannen op
een niveau van NAP-3,5 m. Hierna is het eerste
stempelraam verwijderd en is nat verder gegraven
tot een diepte van NAP-7,5 m vanuit de bouwkuip.
Nadat het water binnen de bouwkuip is opgezet tot
een peil van NAP-1,5 m kon nat verder worden
gegravenvanafpontons,uiteindelijktotNAP-12,4m.
Met deze gefaseerde uitvoeringswijze werd het
mogelijk om met pontons over het stempelraam te
manoeuvreren en kon een lichter damwandprofiel
worden toegepast. Wel is de aansluiting van de
stalen buispalen met het onderwaterbeton een
aandachtspunt.
Aan de zijde van de De Boelelaan zijn damwand-
planken toegepast van het type AZ36-700 met een
lengte van 17 m. Aan de zuidzijde zijn damwanden
toegepast van het type AZ26-700. De damwanden
zijn door middel van statisch drukken geïnstalleerd
met een Quattro Piler.
De bouwkuip bleek goed droog te maken. Het
onderwaterbeton is zonder aanvullende voor-
zieningen tegen de damwand gestort. Door de
stempelkracht ontstaat een nagenoeg waterdichte
verbinding.
Op een enkele plek was er sprake van een bescha-
diging van een damwandslot met enige lekkage
die vrij eenvoudig was te verhelpen. Een bijzonder
aandachtspunt bleek de waterdichting van de
aansluiting van de hulppalen van het de midden-
zone van het stempelraam in de OWB-vloer. Om
inter-actie tussen de Tubex-palen en de OWB-vloer
te voorkomen vanwege het risico op pons is een
oplossing toegepast waarbij de paal geen schuif-
kracht op de OWB-vloer overbrengt bij het droog
maken van de bouwkuip. Hiertoe is een extra
Figuur 3 –
Principe
ontwerp
stempelraam.
Figuur 4 –
Fotografische
impressie
stempelraam.
FOTO NICO
ALSEMGEEST
mantelbuis voorzien met een diameter groter dan
depaaldiameter.Demantelbuisdientmeetekunnen
vervormen met de opbolling van de OWB-vloer, dit
is weergeven in figuur 6. Een waterafdichting
tussen de twee buizen wordt voorzien door middel
van een flexibel rubberprofiel in de mantelbuis.
Deze locaties zijn een potentiële lekweg gebleken.
Door middel van injecties konden deze lekkages
worden verholpen.
Ontwerp paal-plaatfundering
Omdat een diepe 3-laagse kelder wordt gebouwd,
worden de slappe Holocene grondlagen volledig
afgegraven. De constructie c.q. het onderwater-
beton wordt dus aangelegd op het draagkrachtige
Pleistocene zandpakket zodat een fundering op
staal mogelijk is. Door ook in de eindfase gebruik te
maken van de trek- én drukcapaciteit van de
aanwezige GEWI-ankerpalen konden de poer-
afmetingen beperkt blijven. Hiervoor is de kelder-
vloer uitgerekend volgens het paal-plaatprincipe.
Bovendien worden verschilzettingen en daarmee
de wapening in de keldervloer aanzienlijk beperkt
in vergelijking met een fundering op staal.
Licht belaste poeren zijn uitgevoerd boven de
OWB-vloer. Deze poeren hebben een hoogte van
1,0 m. Ter plaatse van poeren die belast worden
met een rekenwaarde van kolomlasten boven de
7.000 kN is de poer geïntegreerd in de OWB-vloer.
Hiervoor moesten wapeningskorven onderwater
28
GEOTECHNIEK JUNI 2021
Figuur 6 –
Mantelbuis
rondom de
tubex palen.
Figuur 7 –
Twee toegepaste
poertypen met
GEWI-palen (links
voor licht belaste
poeren; rechts
voor zwaar
belaste poeren).
Figuur 5 –
Fotografische
impressie
stempelraam.
FOTO NICO
ALSEMGEEST
worden geplaatst. Door deze uitvoeringswijze
ontstaat een totale poerhoogte van 1,9 m. In figuur
7 zijn de twee poertypen weergeven.
Voor het ontwerp en dimensionering van de
constructievloer en de geïntegreerde poeren is
gebruik gemaakt van een fysisch niet-lineaire plaat
berekening in SCIA Engineer. Het doel van het
model is het bepalen van de krachtswerking en
vervormingen van de -3 keldervloer en de krachts-
afdracht naar de diverse funderingselementen.
Een analyse is uitgevoerd om na te gaan voor welke
parameters het model in het bijzonder gevoelig
is en welke belastingcombinaties moeten worden
beschouwd. Hieruit zijn veilige onder- en boven-
grensbenaderingen gehanteerd van ankerpaal-,
bedding- en vloerstijfheden voor het verdere ont-
werpproces. Dit is nodig om niet te verzanden in
analyses met onwerkbaar veel belastingcombina-
ties en variaties in stijfheden. De waarden van de
beddingenzijnbepaaldopbasisvanPlaxisanalyses.
Het paal-plaatmodel is opgezet in nauwe samen-
werking tussen de geotechnisch specialist en
constructeur.
Ter plaatse van geïntegreerde poeren en langs de
randbalken zijn de ankerpalen vanwege de grote
drukbelastingen uitgevoerd met staven Ø63,5 mm
en een puntniveau van NAP-31,5 m. De geotech-
nische drukdraagkracht vormde geen beperking
t.o.v. de vloeicapaciteit met een corrosietoeslag
van 1,8 mm. Knik in ankerpalen is berekend volgens
[lit.1]; deze vormt in dit geval geen beperking
omdat de paal zich volledig in het diepe zand
bevindt. Overige GEWI-palen zijn uitgevoerd met
staven Ø50 mm. Palen dicht langs poeren die te
veel drukbelasting naar zich toe zouden kunnen
trekken en/of in de eindfase geen significante
bijdrage leveren als trekpaal zijn bewust niet door-
gezettotindeconstructievloer.Hierbijheeftsteeds
een zorgvuldige afweging plaatsgevonden tussen
de opwaartse vervorming van de vloer en de pons-
en dwarskrachtcapaciteit van de constructievloer.
In het model zijn de GEWI-ankerpalen gemodel-
leerd als elasto-plastische veren waarbij de capaci-
teitisafgetoptopdevloeigrensvanhetanker.Voor
brosse mechanismen (pons) is beschouwd dat
een bovengrens van de belasting niet kan leiden tot
bezwijken. Vanwege het eerst op trek komen van
de ankers is onderscheid gemaakt tussen ontlast-
en herbelastingsgedrag van de ankers met hyste-
rese conform CUR236. Voor de gronddruk onder de
vloer is een niet-lineaire bedding aangehouden.
De grondbedding draagt over de eerste 10 mm
eerdere rijzing van de OWB-vloer geen kracht af.
Voor het verdere last-vervormingsgedrag van de
bedding is rekening gehouden met herbelaststijf-
heden tot aan de grensspanningen ten gevolge
de eerdere ontgraving.
Verschilzettingen tussen de bouwdelen tijdens
en na de realisatiefase zijn beperkt wegens het
ontbreken van een diepere kleilaag.
De berekende (verschil)vervormingen in de SLS
voor de eindsituatie zijn weergegeven in figuur 8.
Hieruit blijkt dat een vervormingsverschil van circa
20-30 mm te verwachten valt tussen de verschil-
lende bouwonderdelen. De zwaarbelaste poeren
zullen hierbij een zakking ondergaan, terwijl de kel-
dervloer zelf in het midden tussen de poeren door
de waterdruk veel minder zakt of zelfs iets opbolt.
Uitvoering
Bijdeuitvoeringbleekhetfixerenvandewapenings-
korven aan de funderingspalen een belangrijk aan-
dachtspunt. Dit moet robuust worden uitgevoerd
om de speciedruk van het onderwaterbeton bij
het stortfront te kunnen weerstaan zonder defor-
maties. Voor een aantal korven bleek de fixatie met
spanbanden van de korven onvoldoende te zijn
waardoor deze zijn verschoven en/of geroteerd. Dit
is vooral zichtbaar in de laatste zone van de bouw-
kuip waar de stort van de OWB-vloer stagneerde en
de plasticiteit van de beton terugliep. Achteraf
gezien was het beter geweest om de korven vast
te lassen op de schotels van de GEWI-palen (zoals
hetlaterookistoegepastbijbijvoorbeelddeAlbert
Cuypgarage).Eénextreemgekanteldekorfisvolledig
afgekeurd. Hier is, met aanzienlijk meer wapening,
alsnog een korf op de OWB-vloer gemaakt.
Monitoring
Gedurende de uitvoering van de bouwput is er een
uitgebreid monitoringsprogramma afgewerkt.
De monitoring heeft met name de volgende onder-
delen omvat:
– Bouwkundige vooropname.
– Hoogtemetingen van de belendende bebouwing.
– Metingen freatische grondwaterstanden en stijg-
hoogte diepe grondwater rondom het bouw-
terrein.
– Trillingsmetingen aan belendende bebouwing
alsook inpandige metingen.
– Deformatiemetingen van de damwanden: meting
van de horizontale verplaatsing van de bovenkant
van de damwand en inclinometingen ter plaatse
vaneenaantalaandedamwandbevestigdemeet-
profielen.
– Hoogtemetingen van het maaiveld rondom de
bouwput op het bouwterrein.
– Hoogtemetingen ter plaatse van de trambaan en
kabels en leidingen langs de bouwput ter plaatse
van de De Boelelaan (uitvoering derden).
– Hoogtemetingen op de keldervloer en kolommen
op de -3 parkeerlaag.
Voor de maaiveldzakkingen buiten het bouwterrein
zijn de grenswaarden uit tabel 1 vastgesteld door
de beheerders van de betreffende infrastructuur.
Tabel 1 – Grenswaarden vervormingen
infrastructuur
Infrastructuur Afstand tot Grenswaarde
damwand maaiveld-
zakking
Diverse Kabels < 10 m 70 mm
en leidingen
Drinkwaterleidingen ca. 17 m 20 mm
Waternet
Trambaan op >20 m > 20 m 10 mm
29
GEOTECHNIEK JUNI 2021
Figuur 8 – SLS vervormingen paal-plaatmodel
van de -3 keldervloer in eindsituatie.
Figuur 9 – Locaties van de inclinometers op de damwanden; rood
gemarkeerd. Locaties hoogtemeters in ankerkoppen; gele stippen.
Hierbij is het opmerkelijk dat er door instanties
steeds wordt uitgegaan van een absolute waarde
vandezakkingterwijlhiermetnameverschilzakking
c.q.rotatiemaatgevendisvoordemogelijkerisico’s.
Op basis van de zakkingsmetingen kon het vol-
gende worden vastgesteld:
– De belendende bebouwing vertoont geen meet-
bare zakking.
–Alenkelewekennahetleegpompenvandebouw-
kuip hebben de maaiveldzakkingen ter plaatse
van de waterleiding en trambaan de gestelde
grenswaarden bereikt. Deze objecten bevinden
zich op ruim 17 m van de bouwkuip; een dergelijk
groot invloedsgebied was niet voorzien vanuit
literatuur en de ontwerpberekeningen (Plaxis).
De situatie was echter stabiel waardoor de bouw-
werkzaamheden in de bouwkuip konden worden
voortgezet. De bijbehorende relatieve hoek-
verdraaiingen bleken zeer beperkt.
– Het verwijderen van stempelramen heeft nage-
noeg geen effect gehad op maaiveldzakkingen
rondom de bouwput.
Op basis van de peilbuiswaarnemingen zijn er
geen substantiële afwijkingen geconstateerd van
de freatische grondwaterstand, ook niet in de
beginfase in verband met lokale lekkage door de
damwandsloten. Zettingen c.q. maaiveldzakking in
de omgeving vanwege verlaging van de freatische
grondwaterstand is dan ook niet waarschijnlijk.
Aanallezijdenvandebouwkuipzijninclinometingen
aan de damwand verricht. De locatie van de incli-
nometers is weergegeven in figuur 9. Voor het
analyseren van de damwandvervormingen aan de
noord-enzuidzijdezijnrespectievelijkinclinometers
02 en 05 maatgevend.
De volgende bouwfases zijn te onderscheiden in de
vervormingslijn van de damwand:
1. ontgraven tot NAP-1,4 m en plaatsen
van het schoorstempel;
2. ontgraven tot NAP-4,0 m en plaatsen
van de tweede stempellaag;
verwijderen schoorstempels;
3. voorspannen van de tweede stempellaag;
4. nat ontgraven tot NAP-12,4 m en
storten onderwaterbeton;
5. Leegpompen bouwkuip.
Uit de monitoring volgt dat de bouwkuip in
noord/zuid-richting asymmetrisch vervormd is. Aan
de zuidzijde bedraagt de maximale vervorming van
de damwandbuik ruim 50 mm en aan de noordzijde
is deze kleiner dan 20 mm. Op zichzelf is deze asym-
metrie een opvallend gegeven. Ook in relatie tot
het invloedsgebied van de zakkingen van K&L aan
denoordzijdeisditrelevant.Hetisvanuitdebeleving
van partijen ook vermeldingswaardig dat op
relatief korte afstand van de bouwlocatie een
aantal maanden daarvoor een waterleiding was
gesprongen met verstrekkende gevolgen voor met
name het naastgelegen VUmc. ABT is door de VU
gevraagd een numerieke analyse uit te voeren van
de opgetreden deformaties van de ondergrond
achter de damwand langs de De Boelelaan en de
nog te verwachten zakkingen van het maaiveld.
Aanvullende PLAXIS analyses
vervorming bouwkuip
Het uiteindelijke doel van aanvullende PLAXIS
analyses was om een genuanceerde risicoanalyse te
kunnen maken voor het trekken van de damwanden
langs de De Boelelaan in relatie tot de aanwezige
waterleiding van Waternet.
Voor het ijken van de damwandvervormingen zijn
inclinometers 02 en 05 maatgevend. De veronder-
stelling is dat hier een quasi-vlakke-vervormings-
toestand ontstaat waar de vervormingen met een
2D analyse geanalyseerd kunnen worden. Omdat
er bij de metingen gebruik is gemaakt van koker-
profielen die aan de damwand zijn gelast, worden
de metingen als representatief beschouwd voor de
horizontale deformatie van de damwand.
Voor de numerieke analyses is gebruik gemaakt van
PLAXIS 2D. Omdat de damwandvervormingen en
maaiveldzettingen beschouwd moeten worden,
is gekozen voor het Hardening Soil Small Strain
Stiffness model voor alle zand- en kleilagen en het
reguliere Hardening Soil model voor de nog aan-
wezige veenlagen. Vanwege de lange bouwduur
30
GEOTECHNIEK JUNI 2021
Figuur 10 – Berekende verplaatsingen ter plaatse van inclinometer 2 (noordzijde langs de De Boelelaan)
en de gemeten vervorming damwand en stempel voor verschillende bouwfasen. (RB Geo)
Figuur 11 –Berekende verplaatsingen ter plaatse van inclinometer 5 (zuidzijde) en de
gemeten vervorming damwand en stempel voor verschillende bouwfasen. (RB Geo)
31
GEOTECHNIEK JUNI 2021
van circa 1,5 jaar voor de 3-laagse kelder, tussen de
eerste ontgravingswerkzaamheden en het uitein-
delijke betonwerk, is een volledig gedraineerde
analysealsmeestrealistischebenaderingbeschouwd.
Het PLAXIS-model is geijkt op basis van de (asym-
metrie van de) monitoringsgegevens.
Uit de PLAXIS-berekening is gebleken dat de
invloed van de aanwezige kabels- en leidingensleuf
een groot effect heeft het vervormingsgedrag van
de bouwkuip. Deze sleuf is in PLAXIS gemodelleerd
als een matig verdichte zone met een lage relatieve
dichtheid net achter de damwand. Omdat aan twee
kanten van de bouwkuip tegelijkertijd de dam-
wandvervormingen zijn gemeten, is de integrale
normaalstijfheid van het stempelraam hieruit
teruggerekend waarbij ook rekening is gehouden
met de aangebrachte voorspanning in de stempels.
De berekeningsresultaten vanuit PLAXIS zijn weer-
gegeven in figuur 10 en figuur 11 naast de bijbe-
horendemonitoringsgegevens.Uitdefigurenblijkt
dat de vervorming in de geijkte PLAXIS-berekening
en de inclinometingen voor de latere bouwfasen
redelijk overeenkomen. In de eerdere bouwfases
zijn nog wel significante verschillen tussen de
berekening en de metingen waar te nemen. De
berekening overschat de vervorming hier ook
aanzienlijk. Ongedraineerd gedrag en het consoli-
datieproces, de exacte grondparameters, en kleine
verschillenindeberekeningendepreciezeuitvoering
kunnen hiervan de oorzaak zijn.
Normaliter mag men bij een symmetrische bouw-
kuip verwachten dat het vervormingsbeeld ook
ongeveer symmetrisch is. De oorzaak voor de
gemeten asymmetrische vervorming is hoofdzake-
lijk herleid tot twee aspecten:
1. Verschil in stijfheid van de damwanden:
Aan de noordzijde is een AZ36-700 toegepast en
aan overige zijden een AZ26-700. Bij het ontgra-
ven en leegpompen kan dit zorgen voor een
asymmetrisch vervormingsgedrag (bijvoorbeeld
al in de fase van het droog ontgraven tot NAP-4,0
m).
2. De nieuw aangelegde diepe kabels- en leidingen-
strook:
In tegenstelling tot de in Amsterdam vaak stijve
toplaag is deze strook recent opgebroken en
vermoedelijk slechts in beperkte mate verdicht.
De invloed hiervan op de zowel gemeten als
berekende vervorming is significant gebleken.
Andere effecten die kwalitatief zijn beschouwd en
aangeduid zijn als mogelijke oorzaken van het
asymmetrische vervormingsbeeld en het grote
invloedsgebied van de zettingen betreffen:
– Thermische uitzetting van de stalen stempels.
Gezien de symmetrie van het stempelraam wordt
geacht dat dit op zichzelf niet tot een asymme-
trisch vervormingsbeeld heeft geleid. Mogelijk
heeft de combinatie (cyclische) temperatuurbe-
lastingenslechteverdichtingweleenrolgespeeld.
– Verschil in grondwaterstand tussen beide zijdes
van de bouwkuip.
Door metingen van de waterstand aan beide
zijdes van de bouwkuip waaruit geen water-
standsverschil volgde, lijkt dit geen plausibele
verklaring. Er zijn ook geen significante verlagin-
gen in stijghoogtes gemeten rond de bouwkuip.
– Eenzijdige bovenbelastingen op maaiveld. Dat
deze tot een sterk asymmetrisch vervormende
bouwkuip hebben geleid is zeer onwaarschijnlijk.
Dit is gevalideerd met PLAXIS.
Alhoewelhetberekendevervormingsgedragvande
bouwkuip hiermee redelijk overeenkomt met de
metingen kan ook het geijkte PLAXIS-model de
relatief grote zettingen (20 mm) van de water-
leiding op 17 m uit de damwand niet verklaren.
Desondanks is op basis van het PLAXIS-model een
voorspelling gedaan van de nog te verwachten
maaiveldzettingen bij het statisch uitrekken van
de damwanden. Hierbij is het empirisch model van
Hergarden gesuperponeerd op de numeriek bere-
kende zetting met een verwachte verdichtings-
graad van 3% van de aanvulgrond (klei & zand)
tussen de tijdelijke damwand en de uiteindelijke
betonnenkelderwand.Hieruitvolgtdateenzetting
van 100 mm op 2,5 m afstand is te verwachten
bij het trekken van de damwand. Het model voor-
spelde een verwaarloosbare invloed op een afstand
van meer dan 10 m uit de damwand. Vanwege
de eerdere onzekerheid uit het invloedgebied is
geadviseerd om wel intensief te monitoren.
Uiteindelijkisdoordeopdrachtgevertochbesloten
om de damwand ter plaatse van het tracé langs
de De Boelelaan niet te trekken om het risico op
additionelezakkingc.q.schadeaandewaterleidingen
volledig te kunnen uitsluiten.
Monitoring vervormingen
onderwaterbetonvloer
De verticale vervorming van de OWB-vloer is
gedurende het leegpompen van de bouwkuip
gemeten ter plaatse van 6 opgelengde GEWI-
ankerpalen. Deze locaties zijn weergeven in figuur
9. Van de 6 initiële meetlocaties zijn er twee
staven scheef komen te staan zodat deze niet
meer bruikbaar waren. De resultaten van de overige
locaties zijn weergeven in figuur 12.
In de SLS analyse is bepaald dat de maximale rijzing
van de ankerkop 12 mm bedraagt. Deze waarden
Figuur 12 –
Rijzing
meetpunten
OWB-vloer.
Figuur 13 –
Verticale
verplaatsing
meetbouten
keldervloer
tijdens de
bouwfase.
32
GEOTECHNIEK DECEMBER 2018
zijn berekend conform veerstijfheden vanuit
CUR236 (vóór de herziening) en CUR77 zonder
bijdrage vanuit eventuele rijzing vanuit het Pleis-
toceenalsgevolgvandeafgenomenkorrelspanningen
na leegpompen van de bouwkuip. Meetpunt 3
bevond zich dicht bij een damwand; de kleinere
vervorming is te wijten uit het randstoringseffect
vanuit de damwanden zoals dat ook is beschreven
in CUR77. De dalende lijn is niet verklaarbaar;
mogelijk betreft dit een meetonnauwkeurigheid.
De overige 3 meetpunten geven een rijzing van 15
tot 32 mm. Dit is een brede marge die mogelijk
verklaard kan worden door verschil in stijfheden in
de palen en de algehele rijzing van het Pleistocene
zand vanwege ontspanning; zie ook [lit. 2].
Ondanks de zandige grondslag zal voor de gegeven
bouwkuipdimensies een bijdrage van rijzing vanuit
de diepe zandlagen zeker invloed hebben gehad
op het vervormingsbeeld van de onderwaterbeton
vloer; in toenemende mate naar het midden van
de bouwkuip. Alhoewel de korrelspanningsafname
(en dus de rijzing) in het zand aan de rand kleiner
is dan in het midden, zijn de verschillen in rijzing
over de ankerpalen naast de damwanden en de
damwanden zelf minimaal. Doordat de rijzing over
de damwanden en de direct naastgelegen anker-
palen nagenoeg gelijk is, zullen de maximale
momenten ook gelijk blijven.
Monitoring vervorming
paal-plaatfundering
Nadat de constructieve keldervloer en de eerste
kolommen en wanden gestort zijn, zijn inpandig
opnieuw meetbouten toegevoegd om de verticale
verplaatsingtemeten.Gedurendedebouwfasezijn
vier bruikbare metingen verricht. Door middel van
de meetdata is het vervormingsgedrag van de kel-
der te beschrijven tot aan het moment dat de ruw-
bouw gereed is.
In figuur 13 wordt de derde meetronde weerge-
geven waar een deel van de ruwbouw gereed is.
In deze meetronde is zowel het effect van de
bovenbouw als de invloed van de waterdruk goed
zichtbaar. In de afbeelding is te zien dat enkele
poeren tussen de 4 à 5 mm een zakking hebben
ondergaan; met name ter plaatse van de stabili-
teitskernen. Aan deze (oost)zijde is de bovenbouw
van NU.VU in aanbouw. Aan de westzijde is
bovenop het dek geen (ruw)bouw aanwezig; hier
is wel rekening gehouden met een toekomstige
bovenbouw. Ter plaatse van de locaties waar nog
niet gebouwd is, verplaatst de vloer zich over-
wegend omhoog. Wanneer de meetrondes over de
tijd worden bekeken, kan worden geconcludeerd
dat de waterdruk, tussen de OWB-vloer en de
constructieve vloer, zich langzaam opbouwt door
o.a.lekkagesindeonderwaterbetonvloerenlangsde
damwanden en daarmee deze vloer omhoog duwt.
De vierde meetronde heeft plaatsgevonden ten
tijde dat de ruwbouw grotendeels gereed was en
het hoogste punt van het gebouw bereikt is. Helaas
is geen vast meetpunt t.o.v. het maaiveld/NAP af
te leiden. Conclusies ten aanzien van de absolute
zakking en rijzing zijn derhalve moeilijk te trekken.
Wel valt te zien dat er ten opzichte van de nul-
meting een vervormingsverschil is opgetreden
van circa 10 mm tussen vloerdelen zonder boven-
bouw en kolommen/kernen met bovenbouw. De
berekende vervormingsverschillen van 20 - 30 mm
worden daarmee niet gehaald.
Door de te verwachten rijzing van de OWB-vloer is
in de paal-plaatberekeningen een theoretische
spleet meegenomen tussen de ondergrond en de
vloer. Wanneer de bovenbouw wordt gerealiseerd,
zal deze theoretische spleet eerst dichtgedrukt
moeten worden voordat de bedding actief
bijdraagt aan de paal-plaatfundering. Dit heeft als
gevolg dat de ankerpalen, mede door hysterese,
rekenkundig al snel tot aan de vloeicapaciteit
worden belast en de afgetopte kracht in de anker-
palen in het ontwerp een grote invloed heeft op
de berekende zettingen. Ondanks de rijzing van
de OWB-vloer blijft het ontstaan van een spleet
echter onzeker. Ondanks de zandige grondslag kan
zwel deze rijzing compenseren.
Later toe te voegen gebouwmassa vanuit de af-
bouw en inrichting kunnen uiteraard een restzak-
king geven maar dit zal het verschil tussen de
berekende en gemeten waarden niet overbruggen.
Uit deze bevindingen kan voorzichtig geconclu-
deerd worden dat de gehele paal-plaat-fundering
stijverreageertdanisaangehoudeninhetontwerp.
Verklaringen kunnen zijn dat de aangehouden
spleetvorming niet aanwezig was, de bedding
eerder/stijver reageert, de GEWI-palen op druk
stijver reageren en een hogere initiële (vloei)capa-
citeit hebben en/of de ongewapende delen van
de OWB-vloer toch ook bijdragen aan de belas-
tingspreiding in de eindfase. Het nog stijver reage-
ren van de bedding bevestigt de keuze voor een
paalplaatfundering en laat daarmee zien dat dit
principe ook voor toekomstige projecten uitkomst
kan bieden.
Resumé
Binnen het project Nieuwe Universiteitsgebouw
Campusplein is een drielaagse kelder technisch en
economisch efficiënt gebleken door de uitwerking
van een paal-plaatfundering.
Een uitgebreide monitoring tijdens de uitvoering
van de bouwput en bij voorkeur ook in de fase van
de ruwbouw en eindsituatie is essentieel voor het
beheersen van risico’s, het situationeel bijsturen
van het uitvoeringsproces en het ontzorgen van
opdrachtgevers en instanties. Bovendien kunnen
de meetresultaten dankbaar worden gebruikt ten
behoeve van vergroting van het inzicht in het ver-
vormingsgedrag van bouwkuip, onderwaterbeton,
keldervloer, fundering en omgevingsbeïnvloeding
met als doel optimalisatie van volgende bouw-
opgaves.
Uit de bevindingen blijkt dat in specifieke
gevallen een integrale beschouwing van een diepe
bouwput zinvol kan zijn in geval van asymmetrische
bodem- en/of belastingsomstandigheden. Uit de
vergelijking tussen de inclinometers en de PLAXIS
analyses blijkt dat sommige randzaken, zoals
een niet goed verdichte kabelstrook en stijfheids-
verschillen in damwanden een grote invloed
kunnen hebben op het vervormingsgedrag van de
gehele bouwkuip en de omgeving.
Evenzo blijkt uit de vergelijking van de monito-
ringsgegevensmetanalysesachterafdatveelzaken
omtrentdevervormingnoglastigmetberekeningen
te voorspellen blijken. De onverwacht grote vervor-
mingen van de waterleiding op grote afstand
van de bouwkuip konden ook met de analyses
achteraf niet verklaard worden. Dit duidt nogmaals
op het belang van gerichte monitoring om risico’s
te beheersen. Hierbij geldt dat bij de monitoring
van leidingen het de voorkeur heeft om op de
leiding zelf te meten en niet op het bovenliggende
maaiveld ter bevordering van de meetnauw-
keurigheid. Interventiewaarden dienen bij voor-
keur te worden gedefinieerd op basis van zak-
kingsverschillen/hoekverdraaiingen i.p.v. absolute
zakkingen.
De gemeten verticale verplaatsing van de OWB-
vloer laat zien dat er door het leegpompen rijzing
optreedt in de dieper gelegen zandlagen waardoor
de vervormingen groter zijn dan berekend conform
CUR77. Dit heeft in dit geval geen negatieve
invloed op de krachtswerking in de OWB-vloer.
Door middel van meetbouten is ook de relatieve
vervorminggemetenvandeconstructievloertijdens
de ruwbouwfase van de bovenbouw. Hieruit blijkt
dat de relatieve vervormingen beperkt blijven
tot maximaal 5 mm neerwaarts en 5 mm opwaarts.
De bedding heeft stijver gereageerd dan voorzien
is in de ontwerpberekeningen. De paal-plaat-
fundering heeft binnen het project zijn meer-
waarde bewezen en vormt een stabiele basis voor
het Nieuwe Universiteitsgebouw en het toekom-
stige Alliantiegebouw. Doordat het Pleistocene
zand geschikt is gebleken voor een paal-plaat-
fundering biedt dit een goede oplossing voor
toekomstige projecten.
Literatuur
[lit.1]Artikel“Knikvanslankepalen–eenverbeterde
berekeningsmethode” in Geotechniek april 2015
van ir. Thomas Lankreijer, ir. Guido Meinhardt en
prof. ir. Frits van Tol.
[lit.2] Artikel “Paal-plaatfundering in de stad
op palen – Ankerpalen nieuwbouw Campusplein
optimaal benut” in Civiele Techniek (2015; nr. 7)
van ir. Ruud Arkesteijn en ing. Remy Los. !